Patent ES-2877779-T3 (ES)
Title: Método de calentamiento y enfriamiento para un sistema de procesado a alta presión
Inventor: IVERSEN STEEN BRUMMERSTEDT
IPC: C10J3/78
Filed: 2018-03-06
Granted: 2021-11-17
Abstract: Método para calentar y enfriar una mezcla de alimentación en un proceso de alta presión en continuo para trasformar materiales carbonosos en productos de hidrocarburos líquidos en un sistema de procesado de alta presión adaptado para procesar una mezcla de alimentación a una temperatura de al menos 340 ºC y una presión de al menos 0 bar, sistema de procesado de alta presión que comprende un primer y un segundo intercambiadores de calor que tienen un fluido de transferencia de calor que comprende al menos 90 % de agua, preferiblemente al menos 99 % de agua circulando por la parte externa del primer y del segundo intercambiadores de calor, comprendiendo el primer intercambiador de calor un lado de entrada interno frío y un lado de salida interno caliente, comprendiendo el segundo intercambiador de calor un lado de entrada interno caliente y un lado de entrada interno frío, comprendiendo el sistema además un calentador de agua a alta presión y un enfriador de agua a alta presión entre el primer y el segundo intercambiadores de calor, en el que la mezcla de alimentación presurizada se calienta alimentando la mezcla de alimentación al lado interno frío del primer intercambiador de calor, presurizando y calentando el fluido de transferencia de calor hasta una presión de al menos 240 bar y una temperatura de al menos 400 ºC a la entrada del lado externo caliente del primer intercambiador de calor, en el que el fluido de transferencia de calor enfriado procedente del primer intercambiador de calor que tiene una temperatura en el intervalo de 150 a 300 ºC se enfría adicionalmente hasta una temperatura de 60 a 150 ºC en el enfriador de agua a alta presión antes de entrar en el lado externo frío del segundo intercambiador de calor, en el que la mezcla de alimentación convertida, calentada y presurizada se enfría hasta una temperatura en el intervalo de 60 a 250 ºC alimentándola en el lado interno del segundo intercambiador de calor y en el que el fluido de transferencia de calor parcialmente calentado se calienta adicionalmente en el calentador de agua a alta presión antes de entrar al primer intercambiador de calor, en el que el proceso es un proceso a alta presión en continuo para transformar materiales carbonosos en hidrocarburos de fuentes renovables que comprende: proporcionar un material carbonoso; preparar una mezcla de alimentación que comprende al menos: - un material carbonoso; - agua; - un catalizador homogéneo en forma de potasio o sodio; - compuestos orgánicos líquidos en forma de compuestos orgánicos solubles en agua reciclados y/o hidrocarburos de origen renovable producidos en el proceso; presurizar la mezcla de alimentación hasta una presión de conversión de al menos 150 bar; calentar la mezcla de alimentación presurizada hasta una temperatura de conversión de al menos 340 ºC; mantener la mezcla de alimentación presurizada a la presión de conversión y la temperatura de conversión durante un período de tiempo predefinido; enfriar la mezcla de productos hasta una temperatura en el intervalo de 60 a 200 ºC; despresurizar la mezcla de alimentación convertida hasta una presión en el intervalo de 10 a 100 bar; separar la mezcla de alimentación convertida en una fase de hidrocarburos, una fase acuosa que comprende sales disueltas y productos orgánicos solubles en agua y una fase gaseosa y, opcionalmente, una fase sólida; separar la fase acuosa en una fase acuosa descargable y una fase residual que comprende sales de sodio y potasio y compuestos orgánicos solubles en agua; introducir al menos parcialmente la fase residual a la etapa de preparación de la alimentación, en la que se extrae calor de la etapa de enfriamiento de la mezcla de alimentación convertida en el segundo intercambiador de calor y se transfiere a la etapa de calentamiento en el primer intercambiador de calor usando un fluido de transferencia de calor que comprende al menos 90 % de agua, preferiblemente al menos 99 % de agua, a una presión de al menos 240 bar y a una temperatura de al menos 400 ºC en la entrada al primer intercambiador de calor y en la que el fluido de transferencia de calor enfriado procedente del primer intercambiador de calor que tiene una temperatura en el intervalo de 150 a 300 ºC se enfría adicionalmente hasta una temperatura de 60 a 150 ºC en el enfriador de agua a alta presión antes de entrar en el lado externo frío del segundo intercambiador de calor, en el que la mezcla de alimentación convertida, calentada y presurizada se enfría hasta una temperatura en el intervalo de 80 a 200 ºC 0 alimentándola en el lado interno de las tuberías del intercambiador de calor en dicho segundo intercambiador de calor y en el que el fluido de transferencia de calor parcialmente calentado procedente de la etapa de enfriamiento en el segundo intercambiador de calor se calienta adicionalmente, antes de entrar al lado externo caliente de las tuberías de transferencia de calor en la etapa de calentamiento de la mezcla de alimentación en el primer intercambiador de calor; en la que la presión del fluido de transferencia de calor es al menos de 300 bar; preferiblemente, al menos 320 bar y en la que la temperatura del fluido de transferencia de calor es al menos de 410 ºC; preferiblemente, al menos 430 ºC, como por ejemplo en el intervalo de 420 a 450 ºC, antes de entrar en el primer intercambiador de calor.